1、第四章非金屬及其化合物一、硅元素：無機非金屬材料中的主角，在地殼中含量26.3 %，次于氧。是一種親氧元素，以熔點很高的氧化物及硅酸鹽形式存在于巖石、沙子和土壤中，占地殼質量 90 %以上。位于第3周期，第W A族碳的下方。Si對比 C :最外層有4個電子，主要形成四價的化合物。二、 二氧化硅（SiO2 ）天然存在的二氧化硅稱為硅石，包括結晶形和無定形。石英是常見的結晶形二氧化硅，其中無色透明的就是水晶，具有彩色環帶狀或層狀的是瑪瑙。二氧化硅晶體為立體網狀結構，基本單元是SiO4，因此有良好的物理和化學性質被廣泛應用。（瑪瑙飾物，石英坩堝，光導纖維）物理性質：熔點高、硬度大、不溶于水、潔凈的S

2、iO2無色透光性好化學性質：化學穩定性好、除HF外一般不與其他酸反應，可以與強堿（NaOH ）反應，是酸性氧化物，在一定的條件下能與堿性氧化物反應SiO2 + 4HF = SiF4 t+ 2H2OSiO2 + CaO =（高溫）CaSiO3SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O不能用玻璃瓶裝HF ,裝堿性溶液的試劑瓶應用木塞或膠塞。三、硅酸（H2SiO3 ）酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸應用可溶性硅酸鹽和其他酸性比硅酸強的酸反應制得。Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 J+ 2NaCl硅膠多孔疏松，可作干燥劑，催化劑的載體。四、硅酸鹽硅

3、酸鹽是由硅、氧、金屬元素組成的化合物的總稱，分布廣，結構復雜化學性質穩定。一般不溶于水。 （Na2SiO3、K2SiO3除外）最典型的代表是硅酸鈉 Na2SiO3 :可溶，其水溶液 稱作水玻璃和泡花堿， 可作肥皂填料、 木材防火劑和黏膠劑。 常用硅酸鹽產品： 玻璃、陶瓷、水 泥五、硅單質與碳相似，有晶體和無定形兩種。晶體硅結構類似于金剛石，有金屬光澤的灰黑色固體，熔點高（1410 C）,硬度大，較脆，常溫下化學性質不活潑。是良好的半導體 應用：半導體晶體管及芯片、光電池、六、氯元素位于第三周期第叫 A族，原子結構：容易得到一個電子形成氯離子Cl -,為典型的非金屬元素，在自然界中以化合態存在。

4、七、氯氣物理性質：黃綠色氣體，有刺激性氣味、可溶于水、加壓和降溫條件下可變為液態（液氯）和固態。制法：MnO2+ 4HC1 （濃）MnCl 2 +CI 2 f +2H2O聞法:用手在瓶口輕輕扇動，使少量氯氣進入鼻孔。化學性質：很活潑，有毒，有氧化性，能與大多數金屬化合生成金屬氯化物（鹽）。也能與非金屬反應：2Na + CI2 =（點燃）2NaCI 2Fe + 3CI2=（點燃）2FeCI3Cu + CI2=（點燃）CuCI2CI2 + H2 =（點燃）2HCI現象：發出蒼白色火焰，生成大量白霧。燃燒不一定有氧氣參加，物質并不是只有在氧氣中才可以燃燒。燃燒的本質是劇烈的氧化還原反應，所有發光放熱

5、的劇烈化學反應都稱為燃燒。CI2的用途： 自來水殺菌消毒CI2 + H2O = HCI + HCIO 2HCIO =（ 光照）2HCI + O2 T1體積的水溶解 2體積的氯氣形成的溶液為氯水，為淺黃綠色。其中次氯酸HCIO有強氧化性和漂泊性，起主要的消毒漂白作用。次氯酸有弱酸性，不穩定，光照或加熱分解，因此久置氯水會失效。 制漂白液、漂白粉和漂粉精制漂白液 CI2 + 2NaOH=NaCI + NaCIO + H2O ，其有效成分NaCIO 比HCIO 穩定多可長期存放制漂白粉（有效氯35 % ）和漂粉精（充分反應有效氯70 % ） 2CI2 +2Ca（OH）2=CaCI2 + Ca（CIO

6、）2 + 2H2O 與有機物反應，是重要的化學工業物質。 用于提純 Si、Ge、Ti等半導體和鈦 有機化工：合成塑料、橡膠、人造纖維、農藥、染料和藥品八、氯離子的檢驗使用硝酸銀溶液，并用稀硝酸排除干擾離子（CO32 、SO32 -）HCI + AgNO3 = AgCI J+ HNO3NaCI + AgNO3 = AgCI J+ NaNO3Na2CO3 + 2AgNO3 =Ag2CO3 J + 2NaNO3Ag2CO3 + 2HNO3 = 2AgNO3 + CO2 f+ H20Cl + Ag + = AgCI J九、二氧化硫制法（形成）：硫黃或含硫的燃料燃燒得到（硫俗稱硫磺，是黃色粉末）S +

7、O2 =（點燃）SO2物理性質：無色、刺激性氣味、容易液化，易溶于水（1: 40體積比）化學性質：有毒，溶于水與水反應生成亞硫酸H2SO3，形成的溶液酸性，有漂白作用，遇熱會變回原來顏色。這是因為H2SO3不穩定，會分解回水和SO2SO2 + H2O = H2SO3因此這個化合和分解的過程可以同時進行，為可逆反應。可逆反應 一一 在同一條件下，既可以往正反應方向發生，又可以向逆反應方向發生的化學反應稱作可逆反應，用可逆箭頭符號連接。十、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮在自然界形成條件為高溫或放電：N2 + O2 =（高溫或放電）2NO ,生成的一氧化氮很不穩定，在常溫下遇氧氣即化合生成二氧化氮：2N

8、O + O2 = 2NO2一氧化氮的介紹：無色氣體，是空氣中的污染物，少量NO可以治療心血管疾病。二氧化氮的介紹：紅棕色氣體、刺激性氣味、有毒、易液化、易溶于水，并與水反應：3 NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 這是工業制硝酸的方法。十一、大氣污染SO2 、 NO2溶于雨水形成酸雨。防治措施： 從燃料燃燒入手。 從立法管理入手。 從能源利用和開發入手。 從廢氣回收利用，化害為利入手。（2SO2 + 02 = 2SO3 S03+ H20= H2SO4）十二、硫酸物理性質：無色粘稠油狀液體，不揮發，沸點高，密度比水大。化學性質：具有酸的通性，濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性。是強氧化

9、劑。C12H22O11 =（ 濃 H2SO4） 12C+ 11H20 放熱2 H2SO4 （濃）+ C= C02 T+ 2H2O + S02 T還能氧化排在氫后面的金屬，但不放出氫氣。2 H2SO4 （濃）+ Cu =CuSO4 + 2H2O + SO2 f稀硫酸：與活潑金屬反應放出H2 ，使酸堿指示劑紫色石蕊變紅，與某些鹽反應，與堿性氧化物反應，與堿中和十三、硝酸物理性質：無色液體，易揮發，沸點較低，密度比水大。化學性質：具有一般酸的通性，濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑。還能氧化排在氫后面的金屬，但不放出氫氣。4HNO3（濃）+ Cu = Cu（NO3）2 + 2NO2 f+ 4H2O8HNO3

10、（稀）+ 3Cu 3Cu（NO3）2+ 2NO f+ 4H2O反應條件不同，硝酸被還原得到的產物不同，可以有以下產物:NO2,HNO2,NO,N2O,N2, NH3硫酸和硝酸： 濃硫酸和濃硝酸都能鈍化某些金屬（如鐵和鋁）使表面生成一層致密的氧化保護膜，隔絕內層金屬與酸，阻止 反應進一步發生。因此，鐵鋁容器可以盛裝冷的濃硫酸和濃硝酸。硝酸和硫酸都 是重要的化工原料和實驗室必備的重要試劑。可用于制化肥、農藥、炸藥、染料、鹽類等。硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發性酸。十四、氨氣及銨鹽氨氣的性質：無色氣體，刺激性氣味、密度小于空氣、極易溶于水（且快）1 : 700體積比。溶于水發生以下反應使水溶液呈堿性：NH3 + H2O =NH3*H2O =NH4+ OH 可作紅色噴泉實驗。、生成的一水合氨NH3*H2O 是一種弱堿，很不穩定，會分解，受熱更不穩定：NH3*H2O=（ ） NH3 f+ H2O濃氨水易揮發除氨氣，有刺激難聞的氣味。氨氣能跟酸反應生成銨鹽：NH3 + HCl = NH4C1 （ 晶體）氨是重要的化工產品，氮肥工業、有機合成工業及制造硝酸、銨鹽和純堿都離不開它。氨氣容易液化為液氨，液氨氣化時吸收大量的熱，因此還可以用作制冷劑。銨鹽的性質：易溶于水（很多化肥都是銨鹽），受熱易分解，放出氨氣：NH4Cl=